JP4985913B2 - 変位センサ - Google Patents

Description

この発明は変位センサに係り、特に、フラットパネルディスプレイ（以下、ＦＰＤとする）に使用されるガラス基板と、ガラス基板に対する露光処理のために使用されるフォトマスクとのギャップ計測等に好適な変位センサに関する。

変位センサは、大別すると１次元変位センサと２次元変位センサとに分けられる。前者はスポットビームを計測媒体として利用するものであり、後者はラインビームを計測媒体として利用するものである。昨今ではもっぱら後者のものが主流となりつつある。

より具体的には、２次元変位センサは、レーザダイオード等の光源から放出される光をスリットを用いてラインビームとし、これを、計測対象物体に照射するものである。これにより、計測対象物体上には、その表面形状若しくは性状に応じた照射光像が映し出される（視認可否は問わない）。すなわち、例えば計測対象物体の表面（透明体の場合には裏面も含まれる）が凹凸のない平坦面である場合には、ラインビーム相当の直線状の照射光像が計測対象物体表面に現れる。一方、ラインビームの照射領域に凹凸等が存在すると、非直線状の照射光像が現れる。したがって、この計測対象物体表面に表れる照射光像を２次元撮像素子で撮像し、当該２次元撮像素子における受光領域（座標）を検出することにより、光源から計測対象物体までの距離、計測対象物体表面の性状、変位量、或いは厚み等の各種値を計測可能となるのである。

このような２次元変位センサの用途の一つに、ＦＰＤに使用されるガラス基板と、ガラス基板に露光処理を行う際に使用されるガラス製のフォトマスクとのギャップ計測がある。露光処理を行う際にはガラス基板とフォトマスクが平行になるように複数台の変位センサが同一平面上に展開配置され、フォトマスクとガラス基板とのギャップが所定の数値範囲におさまるように複数の点でギャップ計測が行われる。露光処理が施されるガラス基板は、基板の厚みや表面に塗布されるレジスト液の種類など基板毎に条件が様々であり、反射光の強度も基板毎に異なる。そのため、ＦＰＤに使用されるガラス基板と、ガラス基板に露光処理を行う際に使用されるガラス製のフォトマスクとのギャップ計測に用いられる２次元変位センサでは、計測領域の受光感度調整は、取得された光像が適切な感度で測定できるように各領域毎に自動で行われるのが一般的である。自動感度調整が行われると、領域内の光像が一つである場合にはその光像を測定するのに適切なように感度が調整され、領域内に複数の光像がある場合には最も受光量の大きな光像、もしくは任意の条件を満たした光像を基準として受光感度が調整される。

この種の用途に使われる変位センサとして、出願人は先に国際公開第０１／５７４７１号（特許文献１）に記載の変位センサを提案している。特許文献１に記載の変位センサにおいては、２次元撮像素子における受光有無検出対象領域（実質計測領域）をユーザが任意に指定可能とされている点に特徴がある。この変位センサにあっては、予め大凡の受光領域を予測して２次元撮像素子における実質計測領域を限定しておくことで、実質計測領域以外の領域についての検出処理が不要となり、これにより従前の変位センサと比べて応答速度が飛躍的に向上するという顕著な効果が得られるものである。
国際公開第０１／５７４７１号パンフレット

しかしながら、上記変位センサであっても各計測領域の受光感度調整は領域毎に自動で行われるのが一般的であり、一つの領域で複数の光像が検出された場合には最も受光量の大きな光像を基準として受光感度が調整されてしまい、目的の光像が検出できなくなる虞がある。

例えば、ガラス基板の光像を測定する領域内にガラス基板表面の光像（受光量小）とガラス基板裏面の光像（受光量大）との双方が含まれるような場合、この領域の受光感度はガラス基板裏面の受光量を基準として調整されるのが一般的である。ここでガラス基板表面光像の受光量とガラス基板裏面光像の受光量とに大きな差があると、ガラス基板裏面光像を基準として感度を調整した結果としてガラス基板表面光像の受光量が小さすぎて検出不能となる場合がある。こうなるとギャップ計測に必要なガラス基板表面光像が測定されず、代わりに領域内にあるガラス基板裏面の光像を表面光像であると間違って認識してしまうということが起きる。露光処理を行う際のフォトマスクとガラス基板とのギャップΔＧと比べてガラス基板の厚みははるかに大きい数値であるから、ガラス基板表面光像と裏面光像とを取り違えるとガラス基板がフォトマスクに接近・接触するといった事故が起こり得る。

このような問題の解決法としてガラス基板の光像を測定する領域では、領域内に含まれる光像のうち最もフォトマスク寄りにある光像を測定対象と認識し、その他の光像は検出対象としないよう設定する方法が考えられる。しかしながらこのように設定するとフォトマスク裏面光像が検出されないような基板の場合に「最もフォトマスク寄り」の光像を特定することができず測定に問題が生じる。

また、上記特許文献１には、撮像された反射面の像に追従させて計測対象領域自体を移動させる変位センサが記載されているが、２以上の計測対象領域を設けたとき、移動しない領域と移動する領域とが混在していると、それらの領域が互いに重なった場合には前述問題が発生する。

本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、透明体の表面と裏面との反射率の差に依らず、常に透明体の表面を計測可能な変位センサを提供することにある。

本発明の更に他の目的及び効果は、明細書中の以下の記載から当業者であれば容易に理解されるであろう。

上述の目的を達成するために、この発明の変位計測方法は、第１の透明板の１の面を計測対象領域内に含まれるように固定して配置し、前記の面に対向させて所定の距離以上離れた位置から第２の透明板を接近させながら、計測対象領域に向けてビームを照射し、計測対象領域をビームの照射角度とは異なる角度から撮像素子により撮像し、第１の透明板の前記ビームを反射する反射面及び前記第２の透明板の前記ビームを反射する反射面の光像に基づいて変位を計測する方法であって、変位の計測に先立って、第１の計測対象領域を撮像素子の視野内に、第１の透明板の１の面による反射面の光像が撮像され得る範囲に設定し、第２の計測対象領域を、第２の透明板が前記１の面に対向する所定の距離以上離れた位置に存在する状態においては、第２の透明板の第１の透明板に対して遠い側の面による反射面の光像を含まない範囲、かつ、第１の計測対象領域と重ならない範囲に設定し、変位の計測においては、第１の透明板の反射面に対向する所定の距離以上離れた位置から第２の透明板を接近させながら、計測対象領域に向けてビームを照射して前記撮像素子により繰り返し撮像し、撮像毎に、第２の計測対象領域について、第１及び第２の計測対象領域における反射面の光像の並びの方向に関して第１の計測対象領域とは反対側にある端部の位置を、第２の計測対象領域内に存在する反射面の光像を基準として一定の範囲内となるように追従させ、前記第１及び第２の計測対象領域の感度を、各計測対象領域内に存在する最も受光量の大きな反射面像若しくは所定の条件により選択した反射面像の受光量に基づいて自動調整し、感度調整して得られたそれぞれの計測対象領域内に存在する対象物の反射面の光像から測定点座標をそれぞれ決定し、決定された測定点座標に基づいて第１の計測対象領域内の反射面の変位と、第２の計測対象領域の反射面の変位を計測する。

『所定の条件』とは、第２の反射板を第１の反射板に一回接近させる作業の間に行う変位計測に対して共通して使用される、計測対象領域内に存在する反射面を選択するために予め定めた条件をいう。

さらには、第１の計測対象領域内の反射面の変位と、前記第２の計測対象領域の反射面の変位と殻、第１の透明板と第２の透明板との間隔を算出するギャップを計測することができる。

このような方法によれば、透明体の表面と裏面との反射率の差に依らず、固定された透明板に接近させる透明板の反射面の変位や両者のギャップを計測することが可能である。

好ましくは、第２の計測対象領域の端部を追従させる、領域内に存在する反射面の光像を基準とした一定の範囲内は、第１及び第２の計測対象領域における反射面の光像の並びの方向に関して、当該反射面の光像の幅よりも大きく、第２の透明板の厚みに対応する撮像素子の視野内での間隔よりも小さくする。

この方法によれば、移動する第２の透明体の１の面について安定して変位を計測することができる。

好ましくは、前記第２の透明板を前記撮像素子の視野の外から接近させる。

この方法によれば、第２の計億体小領域内に第２の透明板の２つの面が最初から存在することはないので、第１の透明板から遠い側の面に計測対象領域を誤って設定する危険がなくなる。

好ましくは、ビームがラインビームとされる。また、第２の透明板はＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）に使用されるガラス基板とし、前記第１の透明板は露光処理のために使用されるマスクガラスとされる。

この発明の変位センサは、所定の計測対象領域に向けてビームを照射する投光手段と、前記計測対象領域をビームの照射角度とは異なる角度から撮像する撮像素子と、撮像素子の出力に基づいて計測対象領域内の物体の変位を計測する計測手段と、撮像素子の視野内に２以上の計測対象領域を設定することが可能な計測対象領域設定手段と、撮像素子で撮影された画像に基づいて、設定された計測対象領域に含まれる１若しくは２以上の測定点座標の決定を行う測定点座標決定手段と、計測対象物体の反射面についての計測変位の変動に追従させて、当該計測変位が変動する計測対象物体の反射面を含む計測対象領域の、少なくとも一つの計測対象領域終端を当該計測変位の変動方向に移動させる領域自動追従手段と、を具備し、計測対象領域は少なくとも第１の計測対象領域と第２の計測対象領域とを有し、撮像素子の視野内に固定して存在する反射面に対しては第１の計測対象領域を設定し、計測変位が変動する計測対象物体の反射面に対しては、当該反射面を含むように、かつ、第１の計測対象領域以外の範囲に第２の計測対象領域を設定し、領域自動追従手段は、第１及び第２の計測対象領域における反射面の光像の並びの方向に関して第１の計測対象領域とは反対側にある第２の計測対象領域の終端を移動させる。

このような構成によれば、透明体の表面と裏面との反射率の差に依らず、固定された透明板に接近させる透明板の反射面を計測可能な変位センサを提供可能である。

また、好ましくは、第２の計測対象領域の撮像素子の視野内の計測変位の方向の第１の計測対象領域側の端部の座標を、第１の計測対象領域に含まれた画像の測定点座標に基づいて設定し、第２の計測対象領域撮像素子の視野内の計測変位の方向の第１の計測対象領域とは反対側の端部の座標を、第２の計測対象領域に画像が含まれていない場合には、撮像素子の視野内の計測変位の方向の一方の端部を終端と設定し、第２の計測対象領域に画像が含まれている場合には、第２の計測対象領域に含まれた画像の測定点座標に基づいて終端を設定する。

このような構成によれば、初期状態に含まれる画像に対して第１の計測対象領域を設定するよう構成することにより、オペレータが特別な操作を行わずとも第１の計測領域を自動生成させることが可能となり、操作がより簡単になる。また、第２の計測対象領域で透明体の測定を行う場合に確実に片面ずつ測定領域に入れることが可能となる。

さらに、このような構成によれば、第２の計測領域に反射面が含まれていない場合にも、第１の計測領域中の画像に基づき第２の計測領域を仮設定することが可能となる。また、第２の計測領域中に反射面が含まれている場合には、第２の計測領域中の画像に基づき終点座標を設定するため、より状態に即した座標を設定することが可能となる。

好ましくは、第２の計測対象領域中に含まれた反射面の変位を計測した場合には、第２の計測対象領域中に含まれた反射面の測定点座標に基づいて第２の計測対象領域終点の座標を再設定する

このような構成によれば、第２の計測領域中の画像の変位にあわせて第２の計測領域終点座標を適宜変更を行うため、反射面が移動した場合でも状況に即した領域設定が可能となる。

好ましくは、第２の計測対象領域に画像が含まれている場合に第２の計測対象領域に含まれた画像の測定点座標に基づいて設定される、若しくは、第２の計測対象領域中に含まれた画像の測定点座標に基づいて第２の計測対象領域終点の座標を再設定される第２の計測対象領域の測定点座標から終端までの距離は、ガラス基板の厚みよりも小さい。

この方法により、常にガラス基板表面のみを測定可能となり、ガラス基板裏面を測定することによる不具合が生じない。

好ましくは、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）に使用されるガラス基板と、ガラス基板に対する露光処理のために使用されるマスクガラスとのギャップの計測に好適に用いることができる。また、ビームはラインビームにすることができる。

以上の構成より明らかなように、本発明によれば計測対象領域終点が計測対象領域中の測定点座標により定まるので、透明体の表面と裏面との反射率の差に依らず、常に透明体の表面を計測可能な変位センサを提供可能である。

以下に、この発明の変位センサの好適な実施の一形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の一例を示すものに過ぎず、本発明の要旨とするところは、特許請求の範囲の記載によってのみ規定されるものである。

本実施形態の変位センサは、制御盤などへのコンパクトな収容を可能とするため、また狭小な計測環境への据え付けを容易とするために、信号処理部とセンサヘッド部とが分離された所謂アンプ分離型の変位センサである。

本実施形態の変位センサの信号処理部の外観斜視図が図１に示されている。信号処理部１の外殻ケース１０は、やや細長い直方体形状の形態を有している。外殻ケース１０の前面からは、外部接続コード１１が引き出されている。この外部接続コード１１には、外部入力線、外部出力線、電源線等が含まれている。外部入力線は例えば上位装置としてのＰＬＣ（Programable Logic Controller)等から信号処理部１に対して各種の指令を外部から与えるためのものであり、外部出力線は信号処理部１の内部で生成されたスイッチング出力やアナログ出力などをＰＬＣ等へ出力するためのものであり、電源線は信号処理部の内部回路に対する電源を供給するためのものである。また、外殻ケース１０の前面には、ＵＳＢコネクタ１２と、ＲＳ−２３２Ｃコネクタ１３とが設けられている。

外殻ケース１０の上面には開閉可能な操作部蓋１４が設けられている。図示は省略するが、この操作部蓋１４の下には、信号処理部１における各種の指令操作などを行うための操作部が設けられている。また、外殻ケース１０の上面には、動作表示などを行うための表示部１５が配置されている。

外殻ケース１０の左右側面には、信号処理部間コネクタ蓋１６が設けられている。この信号処理部間コネクタ蓋１６の内部には、他の信号処理部１を接続するための信号処理部間コネクタ（中継コネクタ３）が設けられている。

複数の信号処理部１の連装状態を示す外観斜視図が図２に示されている。同図に示されるように、複数の信号処理部１は、この例ではＤＩＮレール４を介して隣接結合状態で１列に連装される。信号処理部１の外殻ケース１０の後面には、センサヘッド部接続用コネクタ１７が設けられている。信号処理部１はこのセンサヘッド部接続用コネクタ１７を介して後述するセンサヘッド部２に接続されている。

センサヘッド部の外観斜視図が図３に示されている。センサヘッド部２は、センサヘッド部接続用コネクタ１７に対応する信号処理部接続用コネクタ２７と、ケーブル２１と、センサヘッド本体部２０とを具備してなる。そして、本体部２０に内蔵された投光素子（この例ではレーザダイオード）から出射されるパルス状レーザ光が、図示しない投光レンズを通して、計測対象物体５の表面にスリット光Ｌ１として照射される。これにより、計測対象物体５の表面にはスリット光の照射光像ＬＩが形成される。計測対象物体５で反射したスリット光の反射光Ｌ２はセンサヘッド部２内の図示しない受光レンズを通して２次元撮像素子（ＣＣＤタイプ、ＣＭＯＳタイプ等）で受光される。すなわち、計測対象物体５の表面を、２次元撮像素子により異なる角度から撮影することにより、スリット光の照射光像ＬＩを含む映像信号を取得する。そして、この映像信号に基づいて、所定の特徴量が抽出されて、目的とする変位量（この例ではセンサヘッド部２と計測対象物体５との距離）が求められる。

変位センサの信号処理部１の電気的ハードウェア構成の全体を示すブロック図が図４に示されている。同図に示されるように、信号処理部１は、制御部１０１と、記憶部１０２と、表示部１０３と、センサヘッド部との通信部１０４と、外部機器との通信部１０５と、キー入力部１０６と、外部入力部１０７と、出力部１０８と、電源部１０９とを備えている。

制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）とにより構成され、信号処理部１全体の統括制御を担う。この制御部１０１は、後述する各種機能を実現すると共に、受光信号を所定のしきい値を基準として二値化した後、これを出力データとして、出力部１０８から外部へと送出する。記憶部１０２は、不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）１０２ａと、表示部１０３に表示される画像データを記憶する画像メモリ１０２ｂとを備えている。表示部１０３は、しきい値や計測対象物体までの距離等に係る各種数値等が表示される液晶表示部１０３ａと、計測値に応じた出力状態（オン／オフ状態）等を示す表示灯ＬＥＤ１０３ｂとを備えている。通信部１０４は、センサヘッド部２との通信を担うものである。外部通信部１０５は、外部のパソコン（ＰＣ）１１０に接続するためのＵＳＢ通信部１０５ａと、各種のコマンドやプログラムデータの送受信に使用されるシリアル通信部１０５ｂと、所定のプロトコル並びに送受信フォーマットに従って、左右の隣接する他の信号処理部との間でデータ通信を行う信号処理部間通信部１０５ｃとを備えている。キー入力部１０６は、図示しない各種設定のためのスイッチや操作ボタン等で構成されている。外部入力部１０７は例えばＰＬＣ等の上位装置からの信号処理部１に対しての各種の指令を受信するためのものである。出力部１０８は、オン／オフ出力をＰＬＣ等の上位装置に出力するために使用される。電源部１０９は、制御部１０１並びに外部のハードウェア回路に対し電源を供給するものである。

センサヘッド部２の電気的ハードウェア構成を示すブロック図が図５に示されている。同図に示されるように、センサヘッド部２は、制御部２０１と、計測対象物体５へと向けてスリット光を照射するための投光部２０２と、計測対象物体５により反射されて到来する反射光を受光する受光部２０３と、表示灯ＬＥＤ２０４と、記憶部２０５と、通信部２０６とを備えている。

制御部２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とＰＬＤ（Programmable Logic Device）とにより構成され、センサヘッド部の各構成要素２０２〜２０６を統括制御する役割を担うものである。

投光部２０２は、この例では投光素子としてのレーザダイオードと投光回路とを備え、検出対象領域へ向けてスリット光を照射する。受光部２０３は、スリット光の反射光を受光する２次元撮像素子（ＣＣＤタイプ、ＣＭＯＳタイプ等）と、制御部２０１からのタイミング制御信号に同期して、２次元撮像素子から得られる受光信号を増幅して制御部２０１に出力する受光信号処理部とを有してなる。表示灯ＬＥＤ２０４は、センサヘッド部２の各種動作状態に対応して点消灯する。記憶部２０５は、例えば不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）から構成され、この例では、センサヘッド部２を同定するためのＩＤ（識別情報）等が記録されている。通信部２０６は、制御部２０１の命令に従って、信号処理部１との通信を担うものである。本実施形態のセンサヘッド部２は、上述のような回路構成とされ、信号処理部１の指令に応じて適宜の投受光処理を行う。

本発明が適用された変位センサにてフォトマスクとガラス基板とのギャップ計測を模式的に示した一例が図６に示されている。同図において６１は変位センサのセンサヘッド部、６２はフォトマスク、６３はガラス基板、６３ａはガラス基板の移動予定位置、Ｌ３はフォトマスク６２裏面からの反射光、Ｌ４はガラス基板表面からの反射光、ΔＧはフォトマスク６２とガラス基板６３とのギャップである。フォトマスク６２は裏面（ガラス基板６３と相対する側の面）に露光パターンが描かれており、フォトマスク６２表面側から露光装置（図示せず）でガラス基板６３に（図示せず）露光処理が行われるときに、それぞれのガラス基板に対応した露光パターンが用いられる。一方ガラス基板６３は表面（フォトマスクと相対する側の面）にレジスト液が塗布されており、フォトマスク６２越しに露光処理が行われることにより、フォトマスク６２裏面のパターンに応じてガラス基板６３が露光される。この例においては、ガラス基板６３の大きさ等に応じて複数の変位センサを用い、フォトマスク６２とガラス基板６３とのギャップを複数箇所で測定するよう構成しても良い。この場合には、ガラス基板６３とフォトマスク６２が一定の間隔で近接するように複数箇所全てのギャップが所定の範囲内に収まったときに露光処理を行うように設定すればよい。

この例においては、計測が開始される前の初期状態では、フォトマスク６２は変位センサの計測領域に入っているが、ガラス基板６３は変位センサの計測領域外にある。計測が始まるとガラス基板６３は変位センサの計測領域外からフォトマスク６２に近付く方向に移動し、所定のギャップΔＧの距離まで接近し、フォトマスク６２越しにガラス基板６３に露光処理が行われる。

従来の変位センサでフォトマスクとガラス基板とのギャップを測定した場合の一例が図８に示されている。同図において、エリア０はフォトマスクを測定する領域、エリア１はガラス基板を測定する領域、８１はフォトマスク裏面の光像、８２はガラス基板表面の光像、８３はガラス基板裏面の光像、Ｐ１はガラス基板表面反射光のピーク、Ｐ２はガラス基板裏面反射光のピークである。また、Ｐ１とＰ２の高さはそれぞれの反射光の強度をあらわしている。この例においては、エリア１にガラス基板表面光像８２とガラス基板裏面光像８３の二つの光像が入っており、ガラス基板裏面反射光がガラス基板表面反射光よりも強度が高い。先にも述べたように、この種の変位センサにおいてはエリア内に複数の光像がある場合にはそのエリア内で最も強度が高い光像を基準として感度の自動調整が行われるのが一般的である。従って、この例の場合はＰ１＜Ｐ２であるから、エリア１の受光感度はガラス基板裏面光像８３を基準にして自動調整される。このように複数のピークが一つのエリア内に含まれている場合に複数のピークの強度に大きな差があると、一つのピークを基準に受信感度が決定されると他のピークが検出されなかったり、飽和してしまったりする可能性がある。即ちこのような従来の変位センサでは、フォトマスクとガラス基板とのギャップ測定で、ガラス基板表面のピーク＜＜ガラス基板裏面のピークであった場合に、ガラス基板表面のピークが検出されず、その結果としてフォトマスクとガラス基板とが接近・接触してしまうというトラブルが起こり得た。

本発明が適用された変位センサでフォトマスクとガラス基板とのギャップ計測を行う場合の検出領域終端自動追従の説明図が図７に示されている。同図においてエリア０はフォトマスクを測定ずる領域、エリア１はガラス基板を測定する領域、７１はフォトマスク裏面の光像、７２はガラス基板表面の光像、７３はガラス基板裏面の光像、ΔＧ１〜Ｇ３はフォトマスク裏面とガラス基板表面との距離、ΔＥはガラス基板表面からエリア１の終端までの距離、ΔＤはガラス基板の厚み、ΔＺはガラス基板表面から所定の距離でΔＤよりも小さい値である。なお、この例においては、図７（ａ）〜（ｃ）のいずれにおいてもエリア０のフォトマスクの位置は移動せず、フォトマスク裏面の光像７１も移動しない。一方エリア１のガラス基板の位置は（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と順番にフォトマスクに近づく方向に移動しており、フォトマスクとガラス基板との距離ΔＧ１〜ΔＧ３は、ΔＧ１＞ΔＧ２＞ΔＧ３という関係である。

先ず図７（ａ）では、ガラス基板表面光像７２は終端側（同図においてはエリア１右端側）からエリア１に入った直後である。エリア１はガラス基板表面光像をとらえやすいように初期状態ではある程度広く設定しておくのが好ましい。エリア１の領域幅はガラス基板の厚み等考慮して適宜設定すればよいが、初期状態でガラス基板表面光像７２がエリア１に入らない状態である必要がある。ガラス基板表面は測定開始時点でエリア１の領域外にあり、終端側よりエリア１に入る。この時点でガラス基板表面光像７２とエリア１の終端点との距離ΔＥは所定の値ΔＺよりも小さい値、すなわちΔＥ＜ΔＺという関係である。ガラス基板表面光像７２とエリア１の終端点との距離ΔＥが所定の値ΔＺよりも小さい段階では終端点の調整は行わなくても良いし、ΔＥ＝ΔＺとなるようエリア１を広げてもよい。ガラス基板表面光像７２がエリア１に入った直後の状態では、ガラス基板裏面光像７３はエリア１の領域外にある。

次いで、図７（ｂ）ではガラス基板が図７（ａ）の時点よりもフォトマスクに近づき、またガラス基板表面光像７２とエリア１の終端点との距離ΔＥ＝ΔＺとなっている。ΔＥ≧ΔＺとなった時点で、エリア１の終端点ＥはΔＥ＝ΔＺとなるようにガラス基板表面光像７２に追従して移動する。ΔＺはガラス基板の厚みΔＤよりも小さい固定値であるから、ガラス基板表面光像７２とエリア週端点との距離ΔＥがΔＺよりも小さい値である限り（すなわちΔＥ≦ΔＺである場合）ΔＤ＞ΔＺ、ΔＺ≧ΔＥであるから、常にΔＤ＞ΔＺ≧ΔＥの関係が成り立ち、ガラス基板表面光像７２とエリア１の終端点との距離ΔＥは常にガラス基板の厚みΔＤより小さい値であり、ガラス基板裏面光像７３はエリア１の領域外にあることになる。

図７（ｃ）ではガラス基板が図７（ｂ）の時点よりも更にフォトマスク側に近づいているが、終端点Ｅはガラス基板表面光像７２から固定値ΔＺだけ離れた地点となるようガラス基板表面光像７２に追従しているため、ΔＥ＝ΔＺが常に保たれておりガラス基板裏面光像７３は常にエリア１の領域外となり、測定されることはない（ΔＥ＝ΔＺとなるように再計算が行われ終端点が再設定される）。以上述べたように本発明が適用された変位センサにおいてはガラス基板表面光像７２と所定の距離ΔＺ（ガラス基板の厚みΔＤ＞ΔＺである）で終端点Ｅが追従するため、ガラス基板裏面光像７３はエリア１に入ることはなく、ガラス基板裏面光像７３がエリア１に入り計測された場合に生じうる不具合も生じない。

本発明が適用された変位センサにおいて、測定領域を決定する手順を示すゼネラルフローチャートが図９に、図９のフローに対応する説明図が図１２にそれぞれ示されている。同図においてＡ、Ｂ、Ｚ（ｘ）、Ｐ（ｚ）、ΔＺ１、ΔＺ２、ΔＺ、ΔＧ、ΔｄＡＢはそれぞれ以下の通りである。
Ａ：フォトマスク裏面のＣＣＤ受光位置、単位（pix）
Ｂ：ガラス基板表面のＣＣＤ受光位置、単位（pix）
Ｚ（ｘ）：ＣＣＤ受光位置（pix）から距離値（ｍｍ）への変換式
Ｐ（ｚ）：距離値（ｍｍ）からＣＣＤ受光位置（pix）への変換式
ΔＺ１：エリア０の計測値に対するエリア１開始点までのオフセット値
ΔＺ２：エリア０の計測値に対するエリア１終了点までのオフセット値
ΔＺ：エリア１の計測値に対するエリア１終了点までの固定値
ΔＧ：露光処理を行う際のフォトマスク裏面の受光位置Ａとガラス基板表面の受光位置Ｂとの距離
ΔｄＡＢ：フォトマスク裏面の受光位置Ａとガラス基板表面の受光位置Ｂとの距離

測定領域の設定処理開始信号を受信するまで待機を続け（ステップ９０１，ステップ９０２ＮＯ）、計測領域決定処理を行う旨の開始信号を受信したら（ステップ９０２ＹＥＳ）、エリア０の画像を取得し受光位置Ａの位置情報に基づいてエリア１の領域仮設定処理を行う（ステップ９０３ＹＥＳ，ステップ９０５）。この例においては、エリア０で測定されるフォトマスクの位置は固定されている。ステップ９０３においてエリア０内で画像が検出されなかった場合には（ステップ９０３ＮＯ）、エラーと判定しエラー処理を行う（ステップ９０４）。エラー処理としては、例えばエリア０内に画像が検出されるまでステップ９０１〜９０３を繰り返し行うようにしてもよいし、ユーザにエリア０内で画像が検出されない旨提示し何らかの処理を行うようガイド文を表示するよう設定してもよい。

ステップ９０５の領域仮設定処理について、図１０を参照して説明する。エリア０で画像が検出されたら（図９ステップ９０３ＹＥＳ）取得された画像の受光位置Ａを検出し（ステップ９０５１）、受光位置Ａの情報に基づいてエリア１の計測領域を仮決定する（ステップ９０５２）。ここで計測領域であるエリア１の開始位置と終了位置は、受光位置Ａの位置情報、所定のオフセット値ΔＺ１，ΔＺ２によりそれぞれ下記の式により求められる。
開始位置：Ｐ（Ｚ（Ａ）＋ΔＺ１）
終了位置：Ｐ（Ｚ（Ａ）＋ΔＺ２）
エリア１の開始位置、終了位置、領域の広さを決めるΔＺ１及びΔＺ２はガラス基板の厚み等を鑑みて適宜決定される。

上記の式によりエリア１の開始位置と終了位置が仮決定されたら（ステップ９０５２）、その情報に基づき領域仮設定処理が行われエリア１の開始位置と終了位置が設定される（ステップ９０５３）。

図９に戻り、エリア１の仮設定処理が終了したら（ステップ９０５）、エリア１に画像が検出されるまで待機する（ステップ９０６，ステップ９０７ＮＯ）。エリア１に画像が検出されたら（ステップ９０７ＹＥＳ）、エリア１の再設定処理に移る（ステップ９０８）。

ステップ９０８の領域再設定処理については図１１を参照して説明する。エリア１で画像が検出されたら（図９ステップ９０７ＹＥＳ）取得された画像の受光位置Ｂを検出し（ステップ９０８１）、受光位置Ｂの情報に基づいてエリア１の計測領域を再決定する（ステップ９０８２）。ここで計測領域であるエリア１の開始位置と終了位置は、受光位置Ａの位置情報及び受光位置Ｂの位置情報、所定のオフセット値ΔＺ１，ΔＺ２、固定値ΔＺによりそれぞれ下記の式により求められる。
開始位置：Ｐ（Ｚ（Ａ）＋ΔＺ１）
終了位置：Ｐ（Ｚ（Ｂ）＋ΔＺ）
エリア１の開始位置、終了位置、領域の広さを決めるΔＺ１，ΔＺ２，ΔＺはガラス基板の厚み等を鑑みて適宜決定される。

上記の式によりエリア１の開始位置と終了位置が再決定されたら（ステップ９０８２）、その情報に基づきエリア１の領域仮設定処理が行われる（ステップ９０８３）。

図９に戻り、エリア１の再設定処理が終了したら（ステップ９０８）、受光位置Ａと受光位置Ｂとのギャップが規定値ΔＧに達したか否かの判定を行う（ステップ９０９）。規定値ΔＧに達していなかった場合には（ステップ９０９ＮＯ）、再度ワークＢの位置調整を行い（ステップ９１０）、受光位置Ａと受光位置Ｂとのギャップが規定値ΔＧに達するまでステップ９０８〜９１０を繰り返す。受光位置Ａと受光位置Ｂとのギャップが規定値ΔＧに達した場合には（ステップ９０９ＹＥＳ）、ガラス基板に露光処理を行い当該処理を終了する（ステップ９１１）。

領域別感度調整処理を示すタイミングチャートが図１３に示されている。同図に示されるように、この実施形態の変位センサにおいては、１若しくは２以上の計測対象領域が２次元ＣＣＤの視野内に設定されると、各計測対象領域内のビーム照射点の光像に対する濃度は常に計測に適した濃度に自動調整されるのである。

すなわち、図１３において、（ａ）に示されるＶＤ信号の列と、（ｂ）に示される領域設定の列とを照合して明らかなように、相連続する垂直周期において、交互に領域１と領域０とに切り替えて、時分割的に受光感度の制御が行われる。その結果、２次元ＣＣＤの視野内に、２つの映像ピークが存在し、そのうち一方が他方に比べて極端に大きいか又は小さいような場合、この時分割切り替えによる感度自動調整機能が働くことによって、いずれのピークにおいても、適切な濃度をもって測定点座標の決定処理が可能となる。

すなわち、図１３の例では、領域０に含まれる映像は濃度不足であるが、順次濃度自動調整が行われる結果、適切な濃度まで濃度を増加させた時点で、特徴演算を用いて測定点座標の抽出が行われる。一方、領域１に含まれる映像は当初より適切な濃度を有するため、これに基づきそのまま測定点座標の決定が行われる。本願の変位センサにおいてはこのように領域別に濃度自動調整を行うようにしているため、いずれの映像においても適切な濃度において測定点座標の決定が行われ、これに基づき目的とする計測（例えば、透明体の厚さ計測など）が可能となるのである。

計測点の上下変動に設定領域を追従させる処理を示すタイミングチャートが図１４に示されている。本発明においては、ガラス基板表面の計測値を常時監視しており、これに変動が生じた場合には、その変動量に応じて、計測領域の終端点をΔＺの距離で追従するように制御させる。すなわち、図１３に示されるように、本実施形態においては、領域１内のガラス基板表面光像の位置情報を元にして領域１の範囲を再計算を行いその結果により領域範囲を変更する。ガラス基板の位置が変動するのにあわせて領域１の範囲も変更するためガラス基板裏面の反射光が常に領域１の外にあり、ガラス基板裏面の光像により測定に不具合を回避することができる。

次に、本発明が適用された変位センサのコントローラの内部構成を概略的に示すブロック図が図１５に示されている。同図において、１５０１はセンサヘッド、１５０２はコントローラ、１５０３はＡ／Ｄ変換器、１５０４は領域判定部、１５０５は画像メモリ、１５０６は表示合成部、１５０７はＤ／Ａ変換器、１５０８は変位、濃度抽出部、１５０９はコンソールインタフェース、１５１０は外部Ｉ／Ｏインタフェース、１５１１はメモリ、１５１２はＣＰＵ、１５１３は領域設定部、１５１４は演算部、１５１５は感度判定部である。この演算部１５１４には、画素／ｍｍ換算演算、計測処理演算、良否判定演算、表示処理演算などの様々な演算機能が組み込まれている。

ＣＰＵ１５１２は、マイクロプロセッサを主体として構成され、この例では、ソフトウェア的に領域設定部１５１３、演算部１５１４、感度判定部１５１５の３つの機能が実現されている。領域設定部１５１３では、コンソールインタフェース１５０９の所定操作に応答して、センサヘッド部１５０１を構成する２次元ＣＣＤの視野に、計測対象領域を設定する機能を有する。この計測対象領域とは、２次元ＣＣＤにて撮影される全画像の中で、計測の対象となる領域の画像を限定するものである。この領域設定部１５１３で設定された計測対象領域は、領域判定部１５０４へと通知され、ここで領域判定処理のための基準として使用される。

一方、領域判定部１５０４では、領域設定部１５１３にて設定された領域に対応して、センサヘッド１５０１からＡ／Ｄ変換器１５０３を介して送られてくるディジタル映像信号を選択的にゲートすることとなる。つまり、設定された計測対象領域が、一覧中に１若しくは２以上存在する場合、それらの計測対象領域のタイミングにおいて、ディジタル映像信号を通過させることによって、計測対象領域の画素出力列のみを抽出して、抽出画像を生成する。こうして得られた抽出画像は、領域判定部１５０４から画像メモリ１５０５へ送られ、画像メモリ１５０５に一時的に蓄えられる。

この画像メモリ１５０５に格納された抽出画像は、領域設定部１５１３から送られてくる計測対象領域の境界線などを示すグラフィック画像と表示合成部１５０６において合成され、こうして得られた合成画像はＤ／Ａ変換器１５０７を介して、画像モニタへと送られ、画像モニタの図示しない画面上には、２次元ＣＣＤで撮影され領域判定部１５０４においてマスキング処理された生画像データや、各表示ラインの濃度分布（輝度分布）を示すラインブライト波形などと共に表示されるのである。尚、この表示態様については、後に画面説明図を参照しながら詳細に説明する。

このように、この実施形態における変位センサにおいては、計測対象物体上に計測用の光スポットを形成するためのレーザダイオードを含む投光手段と、光スポットが形成された計測対象物体を所定の角度から撮影する２次元ＣＣＤを含む受光手段と、受光手段から得られる画像中の光スポット像の１情報に基づいて目的とする変位を算出する演算手段とを有している。

加えて、受光手段から得られる画像から光スポット像の映像信号の大きさと相関のある画像的特徴を抽出する特徴抽出手段と、抽出された画像的特徴と所定の基準値との比較に基づいて、投光手段の投光ゲイン調整要素及び／又は受光手段の受光ゲイン調整要素を操作することにより、変位算出演算に用いる光スポット像の映像信号の大きさを適正状態に制御する制御手段とを具備している。

本発明が適用された変位センサで、ガラス基板の厚みを設定する際の画面表示の一例が図１６〜図１８に示されている。図１６〜図１８を参照して設定手順を詳細に説明する。

先ず、図１６（ａ）には設定開始時のメニュー画面が示されている。この例ではアプリケーションの選択肢として、「表面変位」、「スポット変位」、「最大高さ」、「溝、窪み」、「段差」、「透明体厚み」、「段差（２センサ）」、「厚み（２センサ）」といった項目が示されており、図１６（ａ）においてはこれらの項目のうち「透明体厚み」が選択され画面右側には対応する表示がなされている。

「透明体厚み」を選択すると、図１６（ｂ）の画面が示される。画面上半分には透明体表面の光像１６０１と、透明体裏面の光像１６０２とが表示されており、「表面の測定領域指定です」とガイド文が表示される。はじめに透明体の表面光像の測定領域を指定するためにカーソル１６０３を表面光像１６０１に合わせて指定処理を行う。表面の測定領域指定が行われると、続けて裏面の測定領域を指定させるため図１７（ａ）の画面が表示され「２面のみを測定領域内としてください」とガイド文が表示される。表面の場合と同様に透明体裏面光像１６０２にカーソル１６０３を合わせて指定処理を行う。

透明体の表面及び裏面の測定領域指定が終了すると図１７（ｂ）の画面が表示され、屈折率の補正を行うための処理手順が示される。同図においては「ポイント１の測定値を入力してください」というガイド文が表示されている。指定通りにポイント１の測定値を入力すると、次いで図１８（ａ）の画面が表示され「２点間の距離を入力してください」というガイド文が表示される。こちらについても先の場合と同様に２点間の距離を入力し、次のステップにすすむ。

最後に確認のため図１８（ｂ）の画面が表示され、項目名とこの設定を登録するか否かの選択肢が提示される。このまま登録する場合には「登録」、訂正を行いたい場合には「戻る」、設定そのものを取りやめる場合には「キャンセル」をそれぞれ選択する。

本発明が適用された変位センサの画面構成の一例が図１９に示されている。同図において１９０１はフォトマスク裏面の光像が表示されるエリア０、１９０２はガラス基板表面の光像が表示されるエリア１、１９０３はフォトマスク裏面の光像、１９０４はガラス基板表面の光像、１９０５はフォトマスク裏面のラインブライト表示、１９０６はガラス基板表面のラインブライト表示、１９０７はエリア０の受光感度とエリア０内の光像のピーク値、１９０８はエリア１の受光感度とエリア１内の光像のピーク値、をそれぞれ示している。

以上本発明の一実施形態について述べたとおり、本発明の変位センサによれば簡単な操作で透明体裏面の光像による影響を完全に排除することが可能であり、種々の用途に適用可能である。例えば、実施例においては、ラインビームを照射したが、ラインビームの代わりにスポットビームを照射した場合には、他の部分は同様の構成のまま、あるいは２次元撮像素子に替えて１次元撮像素子を用いることによっても同様に変位計測が可能である。

信号処理部の外観斜視図である。 信号処理部の連装状態の外観斜視図である。 センサヘッド部の外観斜視図である。 信号処理部の電気的ハードウェア構成を示すブロック図である。 センサヘッド部の電気的ハードウェア構成を示すブロック図である。 フォトマスクとガラス基板とのギャップ計測を示した図である。 本発明が適用された変位センサによるギャップ計測の一例である。 従来の変位センサによるギャップ計測の一例である。 本発明が適用された変位センサにおいて測定領域を決定する手順を示すゼネラルフローチャートである。 図９のステップ９０５領域仮設定処理を詳細に示すフローチャートである。 図９のステップ９０８領域再設定処理を詳細に示すフローチャートである。 領域設定処理手順の説明図である。 領域別感度調整処理を示すタイミングチャートである。 計測点の上下変動に設定領域を追従させる処理を示すタイミングチャートである。 本発明が適用された変位センサのコントローラの内部構成を概略的に示すブロック図である。 ガラス基板の厚みを設定する際の画面表示の一例（その１）である。 ガラス基板の厚みを設定する際の画面表示の一例（その２）である。 ガラス基板の厚みを設定する際の画面表示の一例（その３）である。 本発明が適用された変位センサの画面構成の一例である。

符号の説明

１ 信号処理部
２ センサヘッド部
３ 中継コネクタ
４ ＤＩＮレール
５ 検出対象物体
１０ 外殻ケース
１１ 外部接続コード
１２ ＵＳＢコネクタ
１３ ＲＳ-２３２Ｃコネクタ
１４ 操作部蓋
１５ 表示部
１６ 信号処理部間コネクタ蓋
１７ センサヘッド部接続用コネクタ
２０ センサヘッド本体部
２１ ケーブル
２７ 信号処理部接続用コネクタ
１０１ 制御部
１０２ 記憶部
１０２ａ 不揮発性メモリ
１０２ｂ 画像メモリ
１０３ 表示部
１０３ａ 液晶表示部
１０３ｂ 表示灯ＬＥＤ
１０４ センサヘッド部との通信部
１０５ 外部機器との通信部
１０５ａ ＵＳＢ通信部
１０５ｂ シリアル通信部
１０５ｃ 信号処理部間通信部
１０６ キー入力部
１０７ 外部入力部
１０８ 出力部
１０９ 電源部
１１０ 外部パソコン
２０１ 制御部
２０２ 投光部
２０３ 受光部
２０４ 表示灯ＬＥＤ
２０５ 記憶部
２０６ 通信部
６１ センサヘッド部
６２ フォトマスク
６３ ガラス基板
６３ａ ガラス基板の移動予定位置
７１ フォトマスク裏面の光像
７２ ガラス基板表面の光像
７３ ガラス基板裏面の光像
８１ フォトマスク裏面の光像
８２ ガラス基板表面の光像
８３ ガラス基板裏面の光像
１５０１ センサヘッド
１５０２ コントローラ
１５０３ Ａ／Ｄ変換器
１５０４ 領域判定部
１５０５ 画像メモリ
１５０６ 表示合成部
１５０７ Ｄ／Ａ変換器
１５０８ 変位、濃度抽出部
１５０９ コンソールインタフェース
１５１０ 外部Ｉ／Ｏインタフェース
１５１１ メモリ
１５１２ ＣＰＵ
１５１３ 領域設定部
１５１４ 演算部
１５１５ 感度判定部
１６０１ 透明体表面の光像
１６０２ 透明体裏面の光像
１６０３ カーソル
１９０１ エリア０
１９０２ エリア１
１９０３ フォトマスク裏面の光像
１９０４ ガラス基板表面の光像
１９０５ フォトマスク裏面のラインブライト表示
１９０６ ガラス基板表面のラインブライト表示
１９０７ エリア０の受光感度とエリア０内の光像のピーク値
１９０８ エリア１の受光感度とエリア１内の光像のピーク値
Ｌ１ 照射光像
Ｌ２ 反射光
Ｌ３ フォトマスク裏面からの反射光
Ｌ４ ガラス基板表面からの反射光
Ｐ１ ガラス基板表面反射光のピーク
Ｐ２ ガラス基板裏面反射光のピーク

Claims (12)

1. 第１の透明板の１の面を計測対象領域内に含まれるように固定して配置し、前記の面に対向させて所定の距離以上離れた位置から第２の透明板を接近させながら、計測対象領域に向けてビームを照射し、前記計測対象領域をビームの照射角度とは異なる角度から撮像素子により撮像し、前記第１の透明板の前記ビームを反射する反射面及び前記第２の透明板の前記ビームを反射する反射面の光像に基づいて変位を計測する方法であって、
   変位の計測に先立って、
   第１の計測対象領域を前記撮像素子の視野内に、前記第１の透明板の１の面による反射面の光像が撮像され得る範囲に設定し、
   第２の計測対象領域を、前記第２の透明板が前記１の面に対向する所定の距離以上離れた位置に存在する状態においては、第２の透明板の第１の透明板に対して遠い側の面による反射面の光像を含まない範囲、かつ、前記第１の計測対象領域と重ならない範囲に設定し、
   変位の計測においては、
   前記第１の透明板の反射面に対向する所定の距離以上離れた位置から第２の透明板を接近させながら、計測対象領域に向けてビームを照射して前記撮像素子により繰り返し撮像し、
   撮像毎に、前記第２の計測対象領域について、第１及び第２の計測対象領域における反射面の光像の並びの方向に関して第１の計測対象領域とは反対側にある端部の位置を、第２の計測対象領域内に存在する反射面の光像を基準として一定の範囲内となるように追従させ、
   前記第１及び第２の計測対象領域の感度を、各計測対象領域内に存在する最も受光量の大きな反射面像若しくは所定の条件により選択した反射面像の受光量に基づいて自動調整し、感度調整して得られたそれぞれの計測対象領域内に存在する対象物の反射面の光像から測定点座標をそれぞれ決定し、決定された測定点座標に基づいて前記第１の計測対象領域内の反射面の変位と、前記第２の計測対象領域の反射面の変位を計測する変位計測方法。
2. 請求項１に記載の方法によって得られた第１の計測対象領域内の反射面の変位と、前記第２の計測対象領域の反射面の変位とから、第１の透明板と第２の透明板との間隔を算出するギャップ計測方法。
3. 前記第２の計測対象領域の端部を追従させる、領域内に存在する反射面の光像を基準とした一定の範囲内は、第１及び第２の計測対象領域における反射面の光像の並びの方向に関して、当該反射面の光像の幅よりも大きく、第２の透明板の厚みに対応する撮像素子の視野内での間隔よりも小さい請求項１に記載の変位計測方法。
4. 前記第２の透明板を前記撮像素子の視野の外から接近させる請求項１に記載の変位計測方法。
5. 前記ビームがラインビームである請求項１に記載の変位計測方法。
6. 前記第２の透明板は、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）に使用されるガラス基板であり、前記第１の透明板は露光処理のために使用されるマスクガラスである請求項２に記載のギャップ計測方法。
7. 所定の計測対象領域に向けてビームを照射する投光手段と、
   前記計測対象領域をビームの照射角度とは異なる角度から撮像する撮像素子と、
   撮像素子の出力に基づいて計測対象領域内の物体の変位を計測する計測手段と、
   撮像素子の視野内に２以上の計測対象領域を設定することが可能な計測対象領域設定手段と、
   計測対象物体の反射面についての計測変位の変動に追従させて、当該計測変位が変動する計測対象物体の反射面を含む計測対象領域の、一つの計測対象領域終端を当該計測変位の変動方向に移動させる領域自動追従手段と、を具備し、
   計測対象領域は少なくとも第１の計測対象領域と第２の計測対象領域とを有し、撮像素子の視野内に固定して存在する反射面に対しては第１の計測対象領域を設定し、計測変位が変動する計測対象物体の反射面に対しては、当該反射面を含むように、かつ、第１の計測対象領域以外の範囲に第２の計測対象領域を設定し、
   領域自動追従手段は、第１及び第２の計測対象領域における反射面の光像の並びの方向に関して第１の計測対象領域とは反対側にある第２の計測対象領域の終端を移動させることを特徴とする変位センサ。
8. 撮像素子で撮影された画像に基づいて、設定された計測対象領域に含まれる１若しくは２以上の測定点座標の決定を行う測定点座標決定手段を具備し、
   第２の計測対象領域の撮像素子の視野内の計測変位の方向の第１の計測対象領域側の端部の座標を、第１の計測対象領域に含まれた画像の測定点座標に基づいて設定し、
   第２の計測対象領域撮像素子の視野内の計測変位の方向の第１の計測対象領域とは反対側の端部の座標を、
   第２の計測対象領域に画像が含まれていない場合には、撮像素子の視野内の計測変位の方向の一方の端部を終端と設定し、
   第２の計測対象領域に画像が含まれている場合には、第２の計測対象領域に含まれた画像の測定点座標に基づいて終端を設定することを特徴とする請求項７に記載の変位センサ。
9. 第２の計測対象領域中に含まれた画像の変位を計測した場合には、第２の計測対象領域中に含まれた画像の測定点座標に基づいて第２の計測対象領域終点の座標を再設定することを特徴とする請求項８に記載の変位センサ。
10. 目的とする変位計測対象が、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）に使用されるガラス基板と、ガラス基板に対する露光処理のために使用されるマスクガラスとのギャップである、ことを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の変位センサ。
11. 前記第２の計測対象領域に画像が含まれている場合に第２の計測対象領域に含まれた画像の測定点座標に基づいて設定される、若しくは、第２の計測対象領域中に含まれた画像の測定点座標に基づいて第２の計測対象領域終点の座標を再設定される、第２の計測対象領域の測定点座標から終端までの距離は、ガラス基板の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項８または９に記載の変位センサ。
12. 前記ビームがラインビームであることを特徴とする請求項７に記載の変位センサ。

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